浙教版 (2020)八年级下册第9课 控制与反馈教案
展开课题
第9课 控制与反馈
单元
第二单元
学科
信息技术
年级
八年级
学习
目标
通过对控制与反馈过程的认识,了解物联网设备的一般控制形式。
通过实践与体验,了解物联网控制与反馈的实现过程。
重点
通过对控制与反馈过程的认识,了解物联网设备的一般控制形式。
难点
通过实践与体验,了解物联网控制与反馈的实现过程。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
在物联网中,当传感器获取大量数据后,经过对数据的分析、处理,通过对控制技术就可以实现对相关设备的控制。
同学们知道是如何实现的呢?
听讲,思考
通过网上了解物联网传感器。
讲授新课
一、控制与反馈
控制与反馈的过程是通过传感器对信息进行感知,由传感器将信息传递给执行器,执行器作用于受控对象,受控对象输出信号后,信号值同时反馈给传感器,起到制约的作用,如图9-1。
控制与反馈的场景在生活中随处可见。例如,浴缸的自动水位控制过程,水位传感器检测鱼缸水位,水位低于设定值时,控制器收到传感器的信号并发送到执行器,执行
器打开水泵,同时传感器将实时
水位值反馈给控制器,当水位达
到设定值时,实现关闭水泵供水
的操作,如图9-2所示。
知识链接
控制器、执行器 在物联网中,控制器是指将接收到的信号处理后发出控制信号的装置;执行器是指接收控制信号并对受控对象施加控制作用的装置。
亲身体验
找出生活中智能控制的实例,分析其控制的流程,并画出流程图。
生活中智能控制的实例如:声控电视遥控器
二、控制的形式
根据控制主体的不同,控制形式可分为手动控制和自动控制。
1.自动控制
自动控制是指对采集到的数据进行分析和处理,并按已定的控制规则,决定将要采取的控制行为。自动控制系统的应用较为广泛,如火车站人脸识别进站系统,当旅客在进站的闸机上刷身份证信息,同时进行人脸识别对比,并在数据库中查找这一身份信息,判断该旅客是否购买了本站车次车票,然后做出是否打开闸门的决定,如图9-3所示。
开动脑筋:
同学们都接触过哪些自动控制的智能设备,它们是如何实现自动控制的?
例如烟雾探测器:利用敏感元件检测烟雾得浓度,达到一定值时敏感元件产生电压,放大电流,报警器产生一定频率的声音,发出警报声。
2.手动控制
手动控制是由人直接或间接操作的控制。远程控制是常见的手动控制,它是指借助计算机、手机等终端连接到物联网设备,通过软件发送指令,以实现对远程设备的控制。
例如,某智能品牌的APP,通过网络连接到在线设备,实现对设备的控制,如图9-4所示。
三、应用实例—鱼缸水位控制
将水位传感器与开源硬件连接,可以制作鱼缸水位控制装置。以micr:bit为例,通过扩展板连接水位传感器、继电器模块、直流抽水水泵等设备,实现低于预设水位自动供水的效果,方法如下:
(1)连接micr:bit、扩展板、水位传感器、继电器模块、直流抽水泵,并接到计算机。
(2)打开IDE程序BXY,新建一个编辑界面,保存文件。
(3)在编辑界面输入如下代码:
(4)单击“烧录”按钮,将程序上传到micr:bit,调式水位传感器在水位上方的合适位置。当LED点阵显示如图9-5所示,表示当前水位低于设定值,水泵供水,当LED点阵显示如图9-6所示,则当前水位已达设定值,水泵停止供水。
随堂练习
生活中有哪些智能设备能够实现远程控制?请举例说明。
通过手机等智能终端控制家中灯、空调等设备。
2.设计一个植物检测仪,实现自动浇水功能。
了解、掌握
了解及掌握。
自行网上了解
搜索
了解并操作
了解掌握
通过教师讲解了解控制与反馈工作原理。
通过水位传感器检测控制过程了解如何工作。
学生通过网上搜索活动了解控制的形式。
了解并掌握常见自动控制与手动控制。
课堂小结
1、控制与反馈的工作过程:
传感器将感知到的信息传给执行器、执行器作用于受控对象、受控对象将输出信号反馈给传感器。
2、控制形式可分为手动控制和自动控制
提问回答
通过提问方式进行总结。
板书
一、控制与反馈
二、控制的形式
三、应用实例—鱼缸水位控制
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